Hyperloop, ki sta ga leta 2012 prvič izpopolnila kot koncept ustanovitelja Tesle in SpaceXa Elona Muska, se oglašuje kot prihodnost potniškega prometa.
Za nepoučene je Hyperloop sistem za hitri potniški promet, ki vključuje zaprto cev, skozi katero se premikajo hitri stroki, kar skrajša čas potovanja. Na primer, potovanje od Londona do Edinburgha – ki traja več kot štiri ure z vlakom – bi teoretično trajalo le 30 minut.
Musk je od takrat spodbujal startup podjetja in projekte, ki jih vodijo študenti, da ustvarijo lastne različice Hyperloopa. Sistem za visoke hitrosti uporablja različico magnetne levitacije, toda kaj je to in kako deluje?
Kaj je magnetna levitacija?
Magnetna levitacija ali maglev je, ko je predmet obešen v zraku z uporabo samo magnetnih polj in brez druge podpore.
Poleg super hitrih maglev vlakov ima magnetna levitacija različne inženirske uporabe, vključno z magnetnimi ležaji. Uporablja se lahko tudi za prikazovanje in novosti, kot so plavajoči zvočniki.
Kako deluje magnetna levitacija?
Najbolj znana uporaba magnetne levitacije je v vlakih maglev. Vlaki Maglev trenutno obratujejo le v nekaj državah, vključno s Kitajsko in Japonsko, najhitrejši na svetu z rekordno hitrostjo 375 mph (603 km/h). Vendar pa so vlakovni sistemi neverjetno dragi za izgradnjo in pogosto končajo kot malo rabljeni projekti nečimrnosti.
Avtor fotografij: Ministrstvo za energetikoObstajata dve glavni vrsti tehnologije magnetnega vlaka – elektromagnetno vzmetenje (EMS) in elektrodinamično vzmetenje (EDS).
EMS uporablja elektronsko krmiljene elektromagnete v vlaku, da ga pritegne na magnetni jekleni tir, medtem ko EDS uporablja superprevodne elektromagnete tako na vlaku kot na tirnici, da ustvari medsebojno odbijajočo silo, zaradi katere vagoni levitirajo.
Različica tehnologije EDS – kot se uporablja v sistemu Inductrack – uporablja vrsto trajnih magnetov na spodnji strani vlaka namesto elektromagnetov na pogon ali hlajenih superprevodnih magnetov. To je znano tudi kot tehnologija pasivne magnetne levitacije.
Kako Hyperloop uporablja magnetno levitacijo?
V Muskovem prvotnem konceptu so stroki lebdeli na plasti zraka pod tlakom, podobno kot ploščki, ki plavajo na mizi za zračni hokej. Vendar pa novejša različica tehnologije podjetja Hyperloop Transportation Technologies (HTT) – enega od dveh podjetij, ki vodita dirko Hyperloop – uporablja pasivno magnetno levitacijo za doseganje enakega učinka.
Zasluge za fotografije: HyperloopTTZa tehnologijo je HTT pridobil licenco Lawrence Livermore National Labs (LLNL), ki jo je razvil kot del sistema Inductrack. Ta metoda naj bi bila cenejša in varnejša od tradicionalnih sistemov Maglev.
S to metodo so magneti nameščeni na spodnji strani kapsul v nizu Halbach. To osredotoča magnetno silo magnetov na eni strani niza, medtem ko skoraj v celoti izniči polje na drugi strani. Ta magnetna polja povzročijo, da stroki lebdijo, ko gredo čez elektromagnetne tuljave, vgrajene v tir. Potisk linearnih motorjev poganja stroke naprej.
HTT-jev glavni tekmec, Hyperloop One, uporablja tudi pasivni sistem magnetne levitacije, kjer trajni magneti na strani podstavka odbijajo pasivno stezo, pri čemer edina vhodna energija prihaja iz hitrosti podstavka.
Foto: Virgin HyperloopPri obeh sistemih se zračni tlak v predorih zniža z zračnimi črpalkami, da se olajša premikanje strokov. Nizek zračni tlak dramatično zmanjša upor, tako da je za doseganje najvišje hitrosti potrebna le sorazmerno majhna količina električne energije.
Napredek Hyperloop
Zdaj, ko razumemo magnetno levitacijo, je čas, da pogledamo napredek, ki ga podjetja dosegajo pri širitvi tehnologije za splošno uporabo.
Razburljiva novica je, da je Virgin's Hyperloop varno prepeljal dva potnika na 2-sedežnem Pod-2. To vozilo je veliko manjša različica tistega, kar pričakujemo od podjetja pozneje. Po Virginovih projekcijah bomo nekega dne videli osebno vozilo z 28 sedeži.
Trenutni model je dosegel le 107 milj na uro, vendar so to storili varno in temu bomo rekli zmaga za novo tehnologijo.
Seveda Elon Musk Virginu ne dovoli, da prevzame vso slavo Hyperloop. Julija letos je Musk tvitnil, da se veseli izgradnje 10 kilometrov dolgega predora z več ovinki, ki bodo bolje posnemali potovanje po hiperzanki v resničnem življenju.
Hyperloopova prihodnost
Ob tako velikih korakih, ki se bodo zgodili v letu 2020, se je naravno spraševati, kdaj bomo videli prometni sistem v polni uporabi. Še prezgodaj je povedati iskreno. Tehnologija je neverjetno draga in čaka jo še dolga pot, da bi dosegla predvidene hitrosti, ki jih znanstveniki in inženirji menijo, da je sposobna.
Zaenkrat bomo še naprej spremljali napredek in vas obveščali o najnovejših dogodkih v transportih, ki temeljijo na magnetni levitaciji, kot je Hyperloop.